Endüstriyel ortamlarda silikon kalsiyum alaşımı öncelikle bir yöntemle üretilir.karbotermik indirgeme işlemibüyük, batık-arklı elektrik fırınlarında. Bu enerji-yoğun yöntem, diğer ferroalyajlar için kullanılana benzer.
Temel işlem, aşırı yüksek sıcaklıklarda ham oksit kaynaklarından silikon ve kalsiyumun çıkarılması için indirgeyici madde olarak karbonun (genellikle kömür, kok veya odun kömürü formunda) kullanılmasını içerir. İşte-adım adım-bir döküm:
1. Hammadde Hazırlama:
Temel hammaddeler özenle seçilip harmanlanıyor:
Silika Kaynağı:Silikonu sağlayan yüksek-saflıkta kuvars veya kuvarsit.
Kireç Kaynağı:Kalsiyum sağlayan yüksek-kaliteli sönmemiş kireç (yanmış kireçtaşı).
İndirgeyici:Kömür, kok veya odun kömürü gibi karbonlu bir malzeme.
Çoğunlukla az miktarda demir veya çelik hurdası eklenirreaksiyonu kolaylaştırmak ve nihai alaşım bileşimini ayarlamak için.
2. Batık-Ark Ocağında Ergitme:
Harmanlanmış hammadde karışımı sürekli olarak dairesel, refrakter-astarlı bir elektrikli fırına beslenir. Burada güçlü grafit elektrotlar yükün (madde yükünün) içine batırılır.
Elektrotlar ile fırın ocağı arasında yoğun bir elektrik arkı oluşur ve bu ark, elektrotlar arasında sıcaklıklar oluşturur.1600 derece ve 2000 derece (2912 derece F - 3632 derece F).
Bu sıcaklıklarda karbon, silikon ve kalsiyum oksitlerini azaltır. Kalsiyumun buhar basıncı yüksek olduğundan bu süreç karmaşıktır, yani bu sıcaklıklarda buharlaşma eğilimi gösterir. Silikonun varlığı erimiş alaşımdaki kalsiyumun stabilize edilmesine ve tutulmasına yardımcı olur.
3. Dokunma ve Döküm:
Periyodik olarak fırının alt kısmındaki musluk deliği açılmaktadır.
Daha yoğun olan erimiş silikon kalsiyum alaşımı bir kepçeye akar.
Daha hafif olan-yan ürün olan kalsiyum silikat cürufu üstte yüzer ve ayrılır.
Erimiş alaşım daha sonra kalıplara dökülür veya daha sonraki çelik üretim süreçlerinde kullanım kolaylığı sağlamak amacıyla küçük, tekdüze granüller oluşturmak için yüksek-basınçlı su jetleri kullanılarak granüle edilir/pelet haline getirilir.
4. Kırma ve Ebatlama (döküm ürün için):
Domuz veya külçe halinde dökülürse, soğutulmuş alaşım ezilir ve müşterilerin gerektirdiği belirli boyut fraksiyonlarına (örn. 0-10 mm, 10-50 mm) elenir.
Temel Endüstriyel Zorluk:
Üretimdeki temel zorluk kalsiyumun uçuculuğunu yönetmektir. Fırın, kalsiyum buharının silikon eriyiğine geri çözünerek stabil alaşımı oluşturmasını kolaylaştıran yüksek basınç ve sıcaklık koşullarını korumak için derin, "batık" bir şarj yatağıyla çalışmalıdır. Hammadde karışımının, sıcaklığın ve fırın işleminin hassas kontrolü, verimlilik ve hedef kaliteye (örn. Ca %28-32, Si %58-62) ulaşmak açısından kritik öneme sahiptir.
